M I N I P R O J E K T Y
Izolowany galwanicznie czujnik
do pomiaru prądu
Pomiary prądów najczęściej Przedstawiony w artykule czujnik
umożliwia pomiar prądu w zakresie
wykonuje się poprzez włączenie
 100& +100 A zachowując przy tym
w szereg obwodu rezystancji
pełną izolacją pomiędzy obwodem stawionej na
(bocznika) i pomiar spadku
pomiarowym a wyjściowym, dzięki rys. 3. Z uwagi
napięcia. Niedogodnością takiego
zastosowaniu. Do tego celu zastoso- na wartość płynącego
pomiaru jest fakt, że miernik
wany został specjalizowany czujnik prądu w obwodzie pomiarowym płyt-
jest połączony elektrycznie
firmy Allegro ACS750. Pomiar prądu ka została wykonana tak, aby prze-
z mierzonym obwodem.
jest wykonywany poprzez wykorzysta- wody można było dołączyć do czuj-
Szczególnie przy pomiarach
nie efektu Halla. Po stronie pierwot- nika połączeniami śrubowymi. Do
dużych prądów wskazane jest,
nej znajduje się bocznik o rezystancji punktu oznaczonego jako Ip+ należy
aby miernik, a tym samym
130 mV, pod wpływem płynącego podłączyć dodatni biegun zasilania
osoba go obsługująca była prądu wytwarza się pole magnetycz- obwodu pomiarowego, natomiast do
ne, które następnie jest mierzone, punktu Ip ujemny. W przypadku od-
odizolowana od obwodu
wzmacniane i filtrowane, tak aby na wrotnego podłączenia, pomiary będą
pomiarowego.
wyjściu uzyskać napięcie odpowiada- także wykonywane poprawnie, jednak
Rekomendacje:
jące wartości płynącego prądu. Pomiar
potrzeba pomiaru prądu
prądu jest wykonywany zarówno dla
o natężeniu powyżej kilku, a tym
wartości dodatnich jak i ujemnych.
bardziej kilkudziesięciu amperów
Żeby nie stosować ujemnego napię-
nie zdarza się chyba zbyt często
cia wyjściowego dla ujemnych war-
osobie, która nie zajmuje się
tości prądu został przesunięta skala
tym na co dzień. Prezentowany
i dlatego cały zakres prądów  100A&
czujnik, stanowiący rozszerzenie
+100 A reprezentowany jest w postaci
możliwości zwykłego multimetru, napięcie z zakresu 0,5& 4,5 V. Rys. 2. Schemat elektryczny czujnika
Jeśli w obwodzie pomiarowym
będzie w takich sytuacjach
prąd nie płynie, to napięcie wyjścio- zmienione zostaną zakresy napięcia
niezwykle przydatny.
we ma wartość równą 2,5 V, wraz ze wyjściowego: zakres dodatniego prą-
wzrostem płynącego prądu(na przy- du będzie wskazywał prąd ujemny,
kład ładowanie akumulatora) napię- a ujemny prąd dodatni. Do złącza
cie to wzrasta aż do wartości 4,5 V CON należy dołączyć napięcie zasi-
dla prądu równego 100 A. Jeśli prąd lania o wartości 5 V, ważne jest aby
będzie płynął w odwrotnym kierun- napięcie to jak najmniej odbiegało
ku(rozładowywanie akumulatora), to od tej wartości, gdyż wpływa to na
napięcie będzie się zmniejszało poni- wartość napięcia wyjściowego czujni-
żej wartości 2,5 V, aż do 0,5 V dla ka. Na wyjściu czujnika warto zasto-
prądu  100 A. Aby więc wykonać sować układ całkujący przedstawiony
pomiar w amperach należy zastoso- na rys. 2, szczególnie jeśli pomiary
wać miernik, wyskalowany tak, aby mają być wykonywane poprzez prze-
Rys. 1. Wykres zależności napięcia dla wartości 2,5 V wskazywał zero, twornik A/C zawarty w mikrokontro-
wyjściowego w funkcji płynącego dla napięcia 4,5 V +100 A, a dla lerze. W przypadku pomiarów wyko-
prądu wartości 0,5 V  100 A. Jak wynika nywanych multimetrem stosowanie
z zakresu pomiarowego zmiana prą- filtru nie jest konieczne. Cały układ
PODSTAWOWE PARAMETRY
du w zakresie 0& 100 A powoduje czujnika podczas pracy pobiera prąd
" Płytka o wymiarach 49 x 39 mm
zmianę napięcia o 2 V, stąd wyni- o wartości maksymalnej 10 mA.
" Zakres pomiaru prądu: -100...+100 A
ka, że zmiana płynącego prądu o 1 KP
" Zakres napięcia wyjściowego: 0,5...4,5 V
A będzie powodowała zmianę napię-
" Wyjściowe przesunięcie napięcia: 2,5 V dla
cia wyjściowego o 200 mV. Na rys. 1
braku przepływu prądu
" Współczynnik pomiarowy dla woltomierza: przedstawiono zależność napięcia
2V/100A
wyjściowego od prądu płynącego
" Zasilanie: +5 V DC (10 mA)
w obwodzie pomiarowym.
Schemat elektryczny czujnika
WYKAZ ELEMENTÓW
przedstawiono na rys. 2. Ponieważ
C1: 100 nF 0805
zastosowano specjalizowany układ,
U1: ACS750ECA 100
który realizuje wszystkie funkcje
CON1: goldpin 1x3
związane z pomiarem, to jako elemen-
ty zewnętrzne zastosowane zostały
W ofercie handlowej AVT jest dostępna:
jedynie kondensator C i złącze CON. Rys. 3. Rozmieszczenie elementów na
- [AVT-1417A] płytka drukowana
Układ zmontowany na płytce przed- płytce czujnika
Elektronika Praktyczna 8/2005
31